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생물반응기에서 고부가가치 약용식물의 부정근배양에 의한 유용물질 생산

전문가 제언: ○ 오랜 기간 동안 인류가 이용해온 다양한 자생식물들은 우리 인류에게 식량 및 다양한 물질을 제공해주는 자원의 보고이다. 그러나 무분별한 채취와 무관심속에 고갈되고 있다. 따라서 가치 있는 약용식물들을 훼손하지 않고 식물세포, 조직, 또는 기관을 배양함으로써 보존과 동시에 다양한 산업적 가치가 있는 2차 대사산물의 이용성을 높이는 결과를 얻을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

○ 생물반응기시스템은 관행적인 조직배양시스템에 비해 많은 이점을 가지고 있다. 생물반응기 내의 배양조건, 즉 온도, 산도, 생물반응기 용기 내의 이산화탄소와 산소 농도 같은 중요한 변수들을 온라인으로 탐지할 수 있기 때문에 시간과 노력을 절약할 수 있고 또 정밀하게 공정을 제어할 수 있다.

○ 식물세포 배양에 의한 2차 대사산물의 잠재적 이점에도 불구하고 단지 택솔, 시코닌, 진세노사이드, 버베린이 상업적 규모로 생산되고 있고 생산시설도 미국, 한국, 일본, 중국에 국한되어있는데 배양기술 및 추출기술의 개발과 더불어 앞으로의 산업화 전망이 밝은 편으로, 부정근배양의 상업화를 위한 생산기술의 지속적 연구가 요망된다.

○ 모상근배양이 종종 일부 식물 중에서 효과적인 대안으로 생각되기도 하지만 포유류세포에 치명적인 오핀(opine) 유사물질을 생산하기 때문에 문제가 될 수 있다. 또한 오핀 유사물질은 정제가 힘들며 고비용이어서 포장에서 재배된 식물체에 비해 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다.

○ 모상근과 비교할 때 부정근배양은 오핀 유사 독성물질이 없으며 탄소동화작용에서의 변화가 부정근에 의해 생산되는 생물합성물질의 패턴에 극적인 효과를 가져오기 때문에 부정근배양은 1차 및 2차 대사산물사이의 조정을 연구하기 위한 시스템도 제공하고 있다.

○ 생물반응기에 의한 배양규모를 크게 하면 배양기 내의 혼합이 어렵고 영양분 농도가 균일하지 않고 뿌리나 세포로 가는 산소공급이 제한되는 결과를 초래하기 때문에 규모 확대에 어려운 점이 있다.

저자: Md.Abdullahil Baque et al
자료유형: 학술정보